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<Technisches Gebiet>
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Die Erfindung betrifft eine Bauteilmontageeinrichtung bzw. eine Komponentenmontageeinrichtung, die eine Komponente bzw. ein Bauteil auf einer Platine montiert, indem eine Anhaftdüse bzw. eine Ansaugdüse verfahren wird, die das Bauteil ansaugt, und betrifft ein Bauteilmontageverfahren und eine Bilderzeugungseinrichtung, die in der Bauteilmontageeinrichtung enthalten ist und ein Bild der Platine erfasst, die von der Ansaugdüse angesaugt ist, und ein Bilderzeugungsverfahren.
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<Hintergrund>
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Eine Bauteilmontageeinrichtung montiert eine Komponente bzw. ein Bauteil auf einer Platine, die durch eine Platinenpositioniereinheit, etwa durch eine Transporteinheit, positioniert wird, indem eine Ansaugdüse, die das Bauteil ansaugt, zu einer Bewegung veranlasst wird. Die Bauteilmontageinrichtung umfasst eine Bilderzeugungseinrichtung (Bilderzeugungseinheit bzw. Abbildungseinheit), die die von der Ansaugdüse von unten angesaugte Komponente bzw. das Bauteil abbildet bzw. bildlich darstellt, und die Lage bzw. Gestalt des Bauteils durch Erkennung des Bauteils auf der Grundlage eines erhaltenen Bildes erfasst. Aufgrund der obigen Struktur kann die Bauteilmontageeinrichtung das Bauteil an einer vorbestimmten Position auf der Platine mit einer vorbestimmten Lage genau montieren.
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Wenn das Bauteil ein oberflächenmontiertes Bauteil ist, das auf der Oberfläche der Platine zu montieren ist, wird die untere Fläche des Bauteils mittels einer Beleuchtungseinrichtung beleuchtet, die Licht von schräg unterhalb des Bauteils aussendet, und das Bauteil wird bildlich erfasst. Die Positionen der Elektrodenteile des Bauteils werden erkannt, so dass die Lage bzw. Gestalt des Bauteils erfasst wird. Das oberflächenmontierte Bauteil enthält beispielsweise Chip-Komponenten, etwa ein Chip-Register oder einen Chip-Kondensator anders als ein Bauteil, das Elektrodenteile besitzt, die eine gebogene Form besitzen, um einen Kontakt mit der Oberfläche der Platine herzustellen. Wenn das Bauteil ein Durchsteckbauteil ist, das sich nach unten erstreckende Teile besitzt, die sich nach unten erstrecken, werden lediglich die sich nach unten erstreckenden Teile durch eine Beleuchtungseinrichtung beleuchtet, die Licht in einer Richtung (horizontaler Richtung) senkrecht zur Längsrichtung der sich nach unten erstreckenden Bauteile ausstrahlt, und es wird das Bauteil bildlich erfasst und die Position des Durchstreckbauteils wird erkannt (beispielsweise Patentdokument 1). Beispielsweise sind die sich nach unten erstreckenden Teile des Durchsteckbauteils Teile, die sich unter das Bauteil erstrecken, etwa Elektrodenteile oder Einfügeteile, die eine gerade Form besitzen, so dass sie in der Dickenrichtung der Platine einzuführen sind.
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<Dokument des Stands der Technik>
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<Patentdokument>
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- Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift 4576062
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<Überblick über die Erfindung>
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<Aufgaben, die durch die Erfindung zu lösen sind>
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Jedoch kann in der Bauteilmontageeinrichtung, in der die Bilderzeugungseinrichtung die Beleuchtungseinrichtung enthält, die Licht in einer horizontalen Richtung aussendet, ein Bauteil das über der Bilderzeugungseinrichtung angeordnet ist, nicht beleuchtet werden. Um daher die sich nach unten erstreckenden Teile des Durchsteckbauteils zu beleuchten und um diese Teile mittels der Bilderzeugungseinrichtung bildlich zu erfassen, ist es erforderlich, die Ansaugdüse, die das Bauelement ansaugt, abzusenken, so dass die sich nach unten erstreckenden Teile in die Innenseite der Bilderzeugungseinrichtung bewegt werden. Wenn jedoch die Ansaugdüse so gestaltet ist, dass diese absinkt, gibt es Probleme dahingehend, dass die zur Abbildung der Bauelemente erforderliche Zeit ansteigt, die Montagetakte zunehmen und die Produktivität für die Platine abnimmt.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bauteilmontageeinrichtung, ein Bauteilmontageverfahren, eine Bilderzeugungseinrichtung und ein Bilderzeugungsverfahren so bereitzustellen, dass die Bilderzeugung bzw. die Abbildung für Durchsteckbauteile in einer kurzen Zeit ausgeführt werden kann und eine Zunahme des Montagetakts der Bauteilmontageeinrichtung verhindert werden kann.
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<Mittel zum Lösen der Aufgaben>
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Als einen Aspekt dieser Erfindung umfasst eine Bilderzeugungseinrichtung, die in einer Bauteilmontageeinrichtung enthalten ist, die ein Bauteil auf einer Platine montiert, indem eine Ansaugdüse, die das Bauteil ansaugt, in Bewegung versetzt wird, und wobei die Bildererzeugungseinrichtung das Bauteil von unten abbildet, das von der Ansaugdüse angesaugt ist, wenn die Ansaugdüse so bewegt wird, dass das Bauteil in einem Bildaufnahmefeld angeordnet ist: eine erste Beleuchtungseinheit, die, wenn das Bauteil, das von der Ansaugdüse angesaugt ist und in dem Bildaufnahmefeld angeordnet ist, ein oberflächenmontiertes Bauteil ist, das auf der Oberfläche der Platine zu montieren ist, die untere Fläche des oberflächenmontierten Bauteils beleuchtet, indem Licht schräg von unten auf das oberflächenmontierte Bauteil eingestrahlt wird, eine zweite Beleuchtungseinheit, die, wenn das Bauteil, das von der Ansaugdüse angesaugt und in dem Bildaufnahmefeld angeordnet ist, ein Durchsteckbauteil ist, das sich nach unten erstreckende Teile besitzt, die sich nach unten erstrecken, nur die sich nach unten erstreckenden Teile des Durchsteckbauteils beleuchtet, indem Licht unter einem Einstrahlwinkel auf das Durchsteckbauteil eingestrahlt wird, der näher an einer horizontalen Einstrahlrichtung liegt als der Einstrahlwinkel von Licht der ersten Beleuchtungseinheit, eine Beleuchtungsumschalteinheit, die zwischen dem Zustand umschaltet, dass das Bauteil durch die erste Beleuchtungseinheit beleuchtet ist und dass das Bauteil durch die zweite Beleuchtungseinheit beleuchtet ist, auf der Grundlage dessen, ob das Bauteil, das von der Ansaugdüse angesaugt ist, ein oberflächenmontiertes Bauteil oder ein Durchsteckbauteil ist, und eine Abbildungseinheit, die das Bauteil, das von der ersten Beleuchtungseinheit oder der zweiten Beleuchtungseinheit beleuchtet ist, abbildet bzw. bildlich darstellt.
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In der Bilderzeugungseinrichtung wird das Bauteil unter der gleichen Abbildungshöhe in dem Bildaufnahmefeld abgebildet, unabhängig davon, ob das Bauteil, das von der Ansaugdüse angesaugt ist, ein oberflächenmontiertes Bauteil oder ein Durchsteckbauteil ist.
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In der Bilderzeugungseinrichtung enthält das von der ersten Beleuchtungseinheit ausgestrahlte Licht gestreutes Licht, und das von der zweiten Beleuchtungseinheit ausgestrahlte Licht enthält paralleles Licht oder konvergentes Licht.
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In der Bilderzeugungseinrichtung ist die zweite Beleuchtungseinheit an einer Position vorgesehen, die höher liegt als die der ersten Beleuchtungseinheit.
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Als ein Aspekt dieser Erfindung wird ein Bilderzeugungsverfahren mit einer Bilderzeugungseinrichtung bereitgestellt, die in einer Bauteilmontageeinrichtung enthalten ist, die ein Bauteil auf einer Platine montiert, indem eine Ansaugdüse, die das Bauteil ansaugt, zur Bewegung veranlasst wird, wobei die Bilderzeugungseinrichtung eine erste Beleuchtungseinheit aufweist, die, wenn das Bauteil, das von der Ansaugdüse angesaugt ist und in einem Bildaufnahmefeld angeordnet ist, ein oberflächenmontiertes Bauteil ist, das auf der Oberfläche der Platine zu montieren ist, die untere Fläche des oberflächenmontierten Bauteils beleuchtet, indem Licht schräg von unterhalb des oberflächenmontierten Bauteils eingestrahlt wird, und die Bilderzeugungseinrichtung eine zweite Beleuchtungseinheit aufweist, die, wenn das Bauteil, das von der Ansaugdüse angesaugt ist und in dem Bildaufnahmefeld angeordnet ist, ein Durchsteckbauteil ist, das sich nach unten erstreckende Teile besitzt, die sich nach unten erstrecken, nur die sich nach unten erstreckenden Teile des Durchsteckbauteils beleuchtet, indem Licht unter einem Einstrahlwinkel auf das Durchsteckbauteil eingestrahlt wird, der näher an einer horizontalen Einstrahlrichtung als der Einstrahlwinkel des Lichts der ersten Beleuchtungseinheit liegt, und die das Bauteil von unten, das von der Ansaugdüse angesaugte ist, abbildet, wenn die Ansaugdüse so bewegt wird, dass das Bauteil in dem Bildaufnahmefeld angeordnet ist, wobei das Verfahren umfasst: eine Beleuchtungsumschaltprozedur, die zwischen dem Zustand hin und her schaltet, dass das Bauteil durch diese erste Beleuchtungseinheit beleuchtet wird und dass das Bauteil durch die zweite Beleuchtungseinheit beleuchtet wird, wobei das Umschalten darauf beruht, ob das von der Ansaugdüse angesaugte Bauteil ein oberflächenmontiertes Bauteil oder ein Durchsteckbauteil ist, und eine Abbildungsprozedur, die das Bauteil, das von der ersten Beleuchtungseinheit oder der zweiten Beleuchtungseinheit beleuchtet wird, abbildet.
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In dem Bilderzeugungsverfahren wird das Bauteil unter der gleichen Abbildungshöhe in dem Bildaufnahmefeld abgebildet, unabhängig davon, ob das Bauteil, das von der Ansaugdüse angesaugt ist, ein oberflächenmontiertes Bauteil oder ein Durchsteckbauteil ist.
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In dem Bilderzeugungsverfahren enthält das Licht, das von der ersten Beleuchtungseinheit ausgestrahlt wird, gestreutes Licht, und das Licht, das von der zweiten Beleuchtungseinheit ausgestrahlt wird, enthält paralleles Licht oder konvergentes Licht.
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In dem Bilderzeugungsverfahren wird die zweite Beleuchtungseinheit an einer Position bereitgestellt, die höher liegt, als die erste Beleuchtungseinheit.
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Als ein Aspekt dieser Erfindung umfasst eine Bauteilmontageeinrichtung: eine Platinenpositioniereinheit, die eine Platine positioniert, eine Bauteilzufuhreinheit, die ein Bauteil zuführt, eine Ansaugdüse, die das von der Bauteilzufuhreinheit zugeführte Bauteil ansaugt, eine Bilderzeugungseinheit, die, wenn das Bauteil, das von der Ansaugdüse angesaugt ist und in ein Bildaufnahmefeld bewegt ist, ein oberflächenmontiertes Bauteil ist, das auf der Oberfläche der Platine zu montieren ist, das oberflächenmontierte Bauteil von unten abbildet durch Beleuchten der unteren Fläche des oberflächenmontierten Bauteils mit einer ersten Beleuchtungseinheit, die Licht schräg von unten auf das oberflächenmontierte Bauteil einstrahlt, und, wenn das Bauteil, das von der Ansaugdüse angesaugt ist und in das Bildaufnahmefeld bewegt ist, ein Durchsteckbauteil ist, das sich nach unten erstreckende Teile enthält, die sich nach unten erstrecken, das Durchsteckbauteil von unten abbildet, indem nur die sich nach unten erstreckenden Teile mit einer zweiten Beleuchtungseinheit beleuchtet werden, die Licht unter einem Einstrahlwinkel auf das Durchsteckbauteil einstrahlt, der näher an einer horizontalen Einstrahlrichtung liegt als der Einstrahlwinkel von Licht der ersten Beleuchtungseinheit, und eine Montagesteuereinheit, die, nachdem das Bauteil durch die Bilderzeugungseinheit abgebildet ist, die Lage bzw. Gestalt des Bauteils auf der Grundlage eines Bildes erfasst, das durch die Abbildung erhalten wird, und das Bauteil auf der Grundlage der erfassten Lage bzw. Gestalt auf der Platine montiert, die durch die Platinenpositioniereinheit positioniert ist.
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Als ein Aspekt dieser Erfindung wird ein Bauteilmontageverfahren einer Bauteilmontageeinrichtung bereitgestellt, die eine Platinenpositioniereinheit zum Positionieren einer Platine, eine Bauteilzufuhreinheit zum Zuführen eines Bauteils, eine Ansaugdüse, die das von der Bauteilzufuhreinheit zugeführte Bauteil ansaugt, und eine Bilderzeugungseinheit aufweist, die das Bauteil von unten abbildet, wobei das Bauteilmontageverfahren umfasst: eine Prozedur, in der die Bilderzeugungseinheit, wenn das Bauteil, das von der Ansaugdüse angesaugt ist und in ein Bildaufnahmefeld der Bilderzeugungseinheit bewegt wird, ein oberflächenmontiertes Bauteil ist, das auf der Oberfläche der Platine zu montieren ist, das oberflächenmontierte Bauteil von unten abbildet, indem die untere Fläche des oberflächenmontierten Bauteils mit einer ersten Beleuchtungseinheit beleuchtet wird, die Licht schräg von unten auf das oberflächenmontierte Bauteil einstrahlt, und die, wenn das Bauteil, das von der Ansaugdüse angesaugt ist und in das Bildaufnahmefeld der Bilderzeugungseinheit bewegt wird, ein Durchsteckbauteil ist, das sich nach unten erstreckende Teile, die sich nach unten erstrecken, aufweist, das Durchsteckbauteil von unten abbildet, indem nur die sich nach unten erstreckenden Teile mit einer zweiten Beleuchtungseinheit beleuchtet werden, die Licht unter einem Einstrahlwinkel auf das Durchsteckbauteil einstrahlt, der näher an einer horizontalen Einstrahlrichtung als der Einstrahlwinkel des Lichts der ersten Beleuchtungseinheit liegt, und eine Prozedur, in der die Lage bzw. Gestalt des Bauteils erfasst wird auf der Grundlage eines Bildes, das von der Bilderzeugungseinheit nach der Abbildung des Bauteils erhalten wird, und das Bauteil wird auf der Platine, die von der Platinenpositioniereinheit positioniert ist, auf der Grundlage der erfassten Lage bzw. Gestalt montiert.
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<Wirkung der Erfindung>
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In der vorliegenden Erfindung enthalten die Bilderzeugungseinheit oder die Bilderzeugungseinrichtung neben der ersten Beleuchtungseinheit, die die untere Fläche des oberflächenmontierten Bauteils beleuchtet, indem Licht schräg von unten auf das oberflächenmontierte Bauteil eingestrahlt wird, das in dem Bildaufnahmefeld angeordnet ist, ferner die zweite Beleuchtungseinheit, die Licht unter einem Einstrahlwinkel einstrahlt, der näher an einer horizontalen Einstrahlrichtung als der Einstrahlwinkel des Lichts der ersten Beleuchtungseinheit liegt (in anderen Worten, nicht die horizontale Einstrahlrichtung) als eine Beleuchtungseinheit, die nur die sich nach unten erstreckenden Teile des Durchsteckbauteils, das in dem Bildaufnahmefeld liegt, beleuchtet. In der vorliegenden Erfindung kann in beiden Fällen, wenn das Bauteil von der ersten Beleuchtungseinheit beleuchtet ist und wenn das Bauteil von der zweiten Beleuchtungseinheit beleuchtet ist, der abzubildende Bereich des Bauteils so festgelegt werden, dass dieser über der Bilderzeugungseinrichtung angeordnet ist, und unabhängig davon, ob das Bauteil, das von der Ansaugdüse angesaugt ist, ein oberflächenmontiertes Bauteil oder ein Durchsteckbauteil ist, kann das Bauteil an der gleichen Höhe in dem Bildaufnahmefeld abgebildet werden. Wenn daher in der vorliegenden Erfindung das Durchsteckbauteil, das angesaugt ist, in dem Bildaufnahmefeld der Bilderzeugungseinrichtung angeordnet ist, ist es nicht notwendig, dass die Ansaugdüse absinkt, sobald die horizontale Bewegung der Ansaugdüse anhält wie zuvor. Die für die Bilderzeugung von Durchsteckbauteilen erforderliche Zeit ist kürzer und die Zunahme des Montagetakts der Bauteilmontageeinrichtung kann verhindert werden. Ferner können in der vorliegenden Erfindung die erste Beleuchtungseinheit, die zur Abbildung eines oberflächenmontierten Bauteils verwendet wird, und die zweite Beleuchtungseinheit, die zur Abbildung eines Durchsteckbauteils verwendet wird, nebeneinander vorgesehen werden und das Durchsteckbauteil kann an der gleichen Abbildungshöhe wie das oberflächenmontierte Bauteil abgebildet werden. Daher kann in der vorliegenden Erfindung, unabhängig davon ob das Bauteil ein oberflächenmontiertes Bauteil oder ein Durchsteckbauteil ist, die Arbeitsweise der Ansaugdüse beim Abbilden des Bauteils in gleichbleibender Weise erfolgen.
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<Kurze Beschreibung der Zeichnungen>
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1 ist eine Draufsicht einer Bauteilmontageeinrichtung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Seitenansicht der Bauteilmontageeinrichtung in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3(a) ist eine perspektivische Ansicht eines oberflächenmontierten Bauteils, das auf einer Platine durch eine Bauteilmontageeinrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu montieren ist.
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3(b) ist eine perspektivische Ansicht eines Durchsteckbauteils, das auf einer Platine mittels der Bauteilmontageeinrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu montieren ist.
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4 ist eine Blockansicht, die ein Steuersystem der Bauteilmontageeinrichtung in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5 ist eine Seitenansicht einer Bauteilkamera, die die Bauteilmontageeinrichtung in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
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6 ist eine Draufsicht der Bauteilkamera in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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7 ist eine Seitenansicht der Bauteilkamera in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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8 ist eine Seitenansicht der Bauteilkamera in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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9(a) und 9(b) sind Figuren, die ein Beispiel von Bilddaten eines oberflächenmontierten Bauteils zeigen, das von der Bauteilkamera in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgebildet wird.
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10(a) und 10(b) sind Figuren, die ein Beispiel von Bilddaten eines Durchsteckbauteils zeigen, das mittels der Bauteilkamera in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgebildet wird.
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11 ist ein Flussdiagramm, das die Reihenfolge von Bauteilmontageprozeduren zeigt, die die Bauteilmontageeinrichtung in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführt.
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<Ausführungsformen der Erfindung>
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug zu den Figuren beschrieben. Eine Bauteilmontageeinrichtung 1, die in den 1 und 2 gezeigt ist, ist eine Einrichtung, die wiederholt eine Reihe von Aktionen ausführt, zu denen das Einführen und Positionieren einer Platine 2, das Montieren eines Bauteils 4 an Elektroden 3 auf der positionierten Platine 2 und das Exportieren der Platine 2 gehören, auf der das Bauteil 4 montiert ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Transportrichtung der Platine 2 (der Pfeil A, der in 1 gezeigt ist) in der Bauteilmontageeinrichtung 1 als eine X-Achsenrichtung angenommen, die Richtung in der horizontalen Ebene senkrecht zu der X-Achsenrichtung wird als Y-Achsenrichtung angenommen (Vorderseiten- und Rückseitenrichtung) und die Aufwärts- und Abwärtsrichtung sind als eine Z-Achsenrichtung angenommen. In der Y-Achsenrichtung (Vorderseiten- und Rückseitenrichtung) wird eine Seite (in der Zeichenebene in 1 die Rückseite), in der ein Bediener OP für gewöhnlich vor der Bauteilmontageeinrichtung 1 positioniert ist, als eine Vorderseite angenommen, und die andere Seite wird als eine Rückseite angenommen.
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In den 1 und 2 umfasst die Bauteilmontageeinrichtung 1 eine Transporteinrichtung 12, mehrere Bandzufuhreinrichtungen 13 und eine Behälterzufuhreinrichtung 14, einen Kopfbewegungsroboter 15, zwei Montageköpfe 16, Ansaugdüsen 17, Platinenkameras 18 und zwei Bauteilkameras 19. Die Transporteinrichtung 12 ist auf einem Grundgestell 11 vorgesehen und ist eine Platinenpositioniereinheit zum Transportieren der Platine 2 und zum Positionieren der Platine 2 an einer vorbestimmten Betriebsposition (eine in 1 gezeigte Position). Die Bandzufuhreinrichtungen 13 und die Behälterzufuhreinrichtung 14 bilden eine Bauteilzufuhreinheit zum Zuführen des Bauteils 4. Der Kopfbewegungsroboter 15 ist ein Roboter mit einer Bewegung im X-Y-Koordinatensystem und ist auf dem Grundgestell 11 vorgesehen. Die beiden Montageköpfe 16 werden in einer horizontalen Ebene mittels des Kopfbewegungsroboters 15 bewegt. Jede der Ansaugdüsen 17 ist drehbar und bewegbar in der vertikalen Richtung in jedem der Montageköpfe 16, und führt zur Anhaftung oder Ansaugung des Bauteils 4, das von den Bandzufuhreinrichtung 13 und von der Behälterzufuhreinrichtung 14 zugeführt wird. Jede der Platinenkameras 18 ist in jedem der Montageköpfe 16 vorgesehen. Die beiden Bauteilkameras 19 (Bilderzeugungseinrichtungen) sind in zwei Positionen an beiden Seiten der Transporteinrichtung 12 auf dem Grundgestell 11 vorgesehen.
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In den 1 und 2 enthält die Transporteinrichtung 12 zwei Riementransporteinrichtungen, die sich in der X-Achsenrichtung auf dem Grundgestell 11 erstrecken. Die Transporteinrichtung 12 transportiert die Platine 2 in der X-Achsenrichtung, wobei zwei Enden der Platine 2 in der X-Achsenrichtung von unten gestützt werden.
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In den 1 und 2 sind die mehreren Bandzufuhreinrichtungen 13 auf einem Träger 13C vorgesehen, der an der Vorderseite des Grundgestells 11 mittels eines Bedieners OP angebracht wird. Die Bandzufuhreinrichtungen 13 liefern kontinuierlich Bauteile 4 zu den Bauteilzufuhrstationen 13p, die am Ende des zentralen Teils des Grundgestells 11 vorgesehen sind. Die Behälterzufuhreinrichtung 14 wird auf der Rückseite des Grundgestells 11 durch den Bediener OP angebracht. Die Behälterzuführeinrichtung 14 liefert das Bauteil 4 mit Behältern bzw. Ablagen 14t, die das Bauteil 4 enthalten.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist das Bauteil 4, das von jeweils den Bandzufuhreinrichtungen 13 zugeführt wird, beispielsweise, wie in 3(a) gezeigt ist, ein oberflächemontiertes Bauteil 4a, das mehrere (hier 16) Elektrodenteile 4D enthält, die eine gebogene Form besitzen, um damit mit der Oberfläche der Platine 2 in Kontakt zu treten. Das Bauteil 4, das die Behälterzufuhreinrichtung 14 zuführt, ist beispielsweise wie in 3(b) gezeigt ist, ein Durchsteckbauteil 4b, das mehrere (hier 16) sich nach unten erstreckende Teile 4F besitzt, die sich nach unten erstrecken und eine gerade Form besitzen und die an der Platine 2 durch Einführen in die Platine 2 zu befestigen sind.
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In den 1 und 2 enthält der Kopfbewegungsroboter 15 einen Y-Achsentisch 15a, der so vorgesehen ist, dass er sich in der X-Achsenrichtung über der Transporteinrichtung 12 erstreckt, zwei X-Achsentische 15b, die sich in der X-Achsenrichtung erstrecken und auf dem Y-Achsentisch 15a vorgesehen sind, so dass diese in der X-Achsenrichtung bewegbar sind, und zwei bewegliche Halterungen 15c, die entsprechend an den zwei X-Achsentischen 15b vorgesehen sind, so dass sie in der X-Achsenrichtung bewegbar sind.
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Die beweglichen Halterungen 15c sind entsprechend an den beiden Montageköpfen 16 angebracht und bewegen sich horizontal über dem Grundgestell 11 mittels der Bewegung des Kopfbewegungsroboters 15, d. h. mittels einer Kombination der Bewegung der X-Achsentische 15b relativ zu dem Y-Achsentisch 15a und der Bewegung der bewegbaren Halterungen 15c in Bezug zu den X-Achsentischen 15b.
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In den 1 und 2 nimmt die Ansaugdüse 17, die in jedem der Montageköpfe 16 vorgesehen ist, das Bauteil 4 mittels Vakuumansaugung auf, wobei das Bauteil 4 von der Bandzufuhreinrichtung 13 oder der Behälterzufuhreinrichtung 14 bereitgestellt wird, unterbricht die Vakuumansaugung des Bauteils 4 an einer vorbestimmten Stelle (Bauteilmontagestelle) auf der Platine 2, die von der Transporteinrichtung 12 positioniert ist, und veranlasst damit, dass das Bauteil 4 von der Ansaugdüse 17 getrennt wird. Auf diese Weise montiert die Ansaugdüse 17 das Bauteil auf der Platine 2.
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In 1 und 2 dreht sich jede Platinenkamera 18 nach unten zu einem Bildaufnahmefeld und erzeugt ein Bild von oberhalb einer Platinenmarke (in den Figuren nicht gezeigt), die eine Markierung zum Erfassen der Position der Platine 2 ist und die auf der Platine 2 vorgesehen wird, wenn die Platine 2 an einer Betriebsposition mittels der Transporteinrichtung 12 positioniert wird.
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In 1 und 2 dreht sich jede Bauteilkamera 19 nach oben zu einem Bildaufnahmefeld, und bildet das Bauteil 4 von unten ab, das von dem Montagekopf 16 angesaugt ist und durch die Bewegung des Montagekopfs 16 in dem Bildaufnahmefeld positioniert wird.
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Eine Steuereinrichtung 20 (2 und 4), die in der Bauteilmontageeinrichtung 1 enthalten ist, steuert die Funktion eines Transportantriebsmechanismus 21 (4) mit einem Aktor, der in der Figur nicht gezeigt ist, so dass die Platine 2 durch die Transporteinrichtung 12 transportiert und an der Betriebsposition angeordnet wird.
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Die Steuereinrichtung 20 steuert die Funktion eines Bandzufuhrantriebsmechanismus 22 (4) mit einem Aktor, der in der Figur nicht gezeigt ist, derart, dass das Bauteil 4 mittels der Bandzufuhreinrichtung 13 der Bauteilzufuhrstation 13p zugeführt wird. Die Steuereinrichtung 20 steuert den Betrieb eines Behälterzuführantriebsmechanismus 23 (4), der einen Aktor enthält, der in der Figur nicht gezeigt ist, derart, dass das Bauteil mittels der Behälterzufuhreinrichtung 14 zugeführt wird.
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Die Steuereinrichtung 20 steuert die Funktion eines Roboterantriebsmechanismus 24 (4), der den Kopfbewegungsroboter 15 veranlasst zu verfahren derart, dass jeder der Montageköpfe 16 in einer Richtung in der horizontalen Ebene bewegt wird.
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Die Steuereinrichtung 20 steuert die Funktion eines Düsenantriebsmechanismus 25 (4), der einen Aktor aufweist, der in der Figur nicht gezeigt ist, derart, dass die Ansaugdüse 17 sich vertikal drehend in Bezug zu dem Montagekopf 16 bewegt. Die Steuereinrichtung 20 liefert einen Unterdruck an die Ansaugdüse 17 und unterbricht den Unterdruck, indem die Funktion eines Ansaugmechanismus 16 (4) gesteuert wird, der einen Aktor enthält, der in der Figur nicht gezeigt ist, derart, dass das Bauteil 4 angesaugt (aufgenommen) und nicht angesaugt (separiert) mittels der Ansaugdüse 17 wird.
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Die Steuereinrichtung 20 steuert den Bilderzeugungsvorgang jeder der Platinenkameras 18 und den Bilderzeugungsvorgang jeder Bauteilkamera 19 (4). Bilddaten, die durch den Bilderzeugungsvorgang jeder der Platinenkameras 18 gewonnen werden, und Bilddaten, die durch den Bilderzeugungsvorgang jeder der Bauteilkameras 19 erhalten werden, werden entsprechend an die Steuereinrichtung 20 gesendet, und werden so verarbeitet, dass sie in einem Bilderkennungssteil 20a (4) erkannt werden, das in der Steuereinrichtung 20 enthalten ist.
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Das Charakteristische der Ausführungsform ist im Aufbau der Bauteilkameras 19 zu sehen, die nachfolgend beschrieben sind. Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, enthält jede der Bauteilkameras 19 ein Gehäuse 31, das auf dem Grundgestell 11 vorgesehen ist, erste Beleuchtungseinrichtungen 32, zweite Beleuchtungseinrichtungen 33, ein Beleuchtungsumschaltteil 34 und ein Abbildungsteil 35, die in dem Gehäuse 31 vorgesehen sind.
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In 5 und 6 sind die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 so vorgesehen, dass sie mehrere (hier vier) Einrichtungen sind, die eine vertikale zentrale Achse J des Gehäuses 31 umgeben.
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Jede der ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 strahlt Licht schräg von unterhalb (in Bezug auf eine optische Achse L1 der ersten Beleuchtungseinrichtungen 32) auf das Bauteil 4 ein, das über der Bauteilkamera 19 angeordnet ist und in dem Bildaufnahmefeld Rg der Bauteilkamera 19 angeordnet ist. Das von jeder der Beleuchtungseinrichtungen 32 ausgesendete Licht enthält gestreutes Licht, so dass es möglich ist, einen weiten Bereich auszuleuchten. Das Licht, das von den ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 ausgestrahlt wird, beleuchtet die untere Fläche des Bauteils 4, das sich in dem Bildaufnahmefeld Rg der Bauteilkamera 19 befindet, von unten (7).
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In den 5 und 6 sind die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 so vorgesehen, dass sie mehrere (hier sechs) Einrichtungen sind, die die vertikale zentrale Achse J des Gehäuses 31 umgeben.
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Jede der zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 strahlt Licht unter einem Winkel θ2 (5), der näher an einer horizontalen Einstrahlrichtung (Einstrahlung in Richtung einer horizontalen Richtung) ist als ein Einstrahlwinkel θ1 (5) des Lichtes jeder der ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 (in Bezug auf eine optische Achse L2 der zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33) auf das Bauteil 4 ein, das in einem Bildaufnahmefeld Rg über der Bauteilkamera 19 angeordnet ist. Das von jeder der zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 eingestrahlte Licht enthält paralleles Licht oder konvergentes Licht, so dass es möglich ist, eine lokale Beleuchtung zu erreichen. Wenn das Bauteil 4, das sich in dem Bildaufnahmefeld Rg der Bauteilkamera 19 befindet, ein Durchsteckbauteil 4b ist, dann beleuchtet Licht, das von jeder der zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 ausgesendet wird, nur die sich nach unten erstreckenden Teile 4F (insbesondere die unteren Enden der sich nach unten erstreckenden Teile 4F), die Teil des Durchsteckbauteils 4b sind (8).
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Wie in 5 gezeigt ist, sind die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 in dem Gehäuse 31 an Positionen vorgesehen, die höher liegen als die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 (jedoch blockieren die Positionen nicht das Licht aus den ersten Beleuchtungseinrichtungen 32). Daher besitzt die Bauteilkamera 19 als Ganzes einen kompakten Aufbau, da sich die ganze Bauteilkamera 19 nicht zu sehr seitlich erstreckt.
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Das Beleuchtungsumschaltteil 34 schaltet um zwischen einer Situation, in der das Bauteil 4 durch die erste Beleuchtungseinrichtung 32 beleuchtet ist, und einer Situation, in der das Bauteil 4 durch die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 beleuchtet ist, wobei dies auf der Grundlage von Befehlen aus der Steuereinrichtung 20 erfolgt. Die Steuereinrichtung 20 bestimmt, ob das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 angesaugt ist, ein oberflächenmontiertes Bauteil 4a oder ein Durchsteckbauteil 4b ist, wobei dies auf der Grundlage des Inhalts eines Montageprogramms erfolgt, in welchem Prozeduren von Bauteilmontageoperationen aufgezeichnet sind. Die Steuereinrichtung 20 gibt an das Beleuchtungsumschaltteil 34 einen Befehl aus, der dazu führt, dass die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 eingeschaltet werden, wenn das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 angesaugt ist, ein oberflächenmontiertes Bauteil 4a ist, und gibt an das Beleuchtungsumschaltteil 34 einen Befehl aus, der veranlasst, dass die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 eingeschaltet werden, wenn das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 angesaugt ist, ein Durchsteckbauteil 4b ist.
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Das Abbildungsteil 35 besitzt Bilderzeugungselemente, die durch Liniensensoren gebildet sind, die in der Figur nicht gezeigt sind. Das Abbildungsteil 35 ist in dem Gehäuse 31 so vorgesehen, dass die optische Abbildungsachse K der vertikalen zentralen Achse J des Gehäuses 31 entspricht. Das Abbildungsteil 35 wird durch die Steuereinrichtung 20 gesteuert und führt die Bilderzeugung bzw. die Abbildung des Bauteils 4 aus, das von den ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 oder den zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 (4) beleuchtet ist.
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Auf diese Weise fungiert das Beleuchtungsumschaltteil 34 als eine Beleuchtungsumschalteinheit, die zwischen der Situation umschaltet, dass das Bauteil 4 durch die erste Beleuchtungseinrichtung 32 beleuchtet ist und der Situation, dass das Bauteil 4 durch die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 beleuchtet ist, wobei dies auf der Grundlage erfolgt, ob das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet, d. h. ob das Bauteil 4, das in dem Bildaufnahmefeld Rg der Bauteilkamera 19 als ein abzubildendes Objekt angeordnet ist, ein oberflächenmontiertes Bauteil 4a oder ein Durchsteckbauteil 4 ist. Das Abbildungsteil 35 fungiert als eine Abbildungseinheit bzw. Bilderzeugungseinheit, die das Abbilden des Bauteils 4 ausführt, das von den ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 oder den zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 beleuchtet ist.
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Die Bauteilkamera 19, die den obigen Aufbau besitzt, enthält neben den ersten Beleuchtungseinrichtungen 32, die die untere Fläche des oberflächenmontierten Bauteils 4a beleuchten, indem das Licht von schräg unten auf das oberflächenmontierte Bauteil 4a, das in dem Bildaufnahmefeld Rg angeordnet ist, eingestrahlt wird, ferner die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33, die Licht unter einem Einstrahlwinkel einstrahlen, der näher an einer horizontalen Einstrahlrichtung als der Einstrahlwinkel des Lichts der ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 liegt (wie in 5 gezeigt ist, der kleiner ist als der Einstrahlwinkel des Lichts der ersten Beleuchtungseinrichtungen 32, aber nicht der horizontalen Einstrahlrichtung entspricht) als eine Beleuchtungseinheit, mit der lediglich die sich nach unten erstreckenden Teile 4F des Durchsteckbauteils 4b beleuchtet werden, das in dem Bildaufnahmefeld Rg angeordnet ist. Für die Bauteilkamera 19 kann sowohl für die Situation, in der das Bauteil 4 durch die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 beleuchtet ist, und für die Situation, in der das Bauteil 4 durch die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 beleuchtet ist, das abzubildende Gebiet Ar des Bauteils 4, in welchem die Bauteilkamera 19 ein Bild erzeugt (5), so festgelegt werden, dass dieses Gebiet über der Bauteilkamera 19 liegt. Anders ausgedrückt, sowohl wenn das Bauteil 4 ein oberflächenmontiertes Bauteil 4a ist als auch wenn das Bauteil 4 ein Durchsteckbauteil 4b ist, kann das abzubildende Gebiet Ar des Bauteils 4, an welchem die Bauteilkamera 19 ein Bild erzeugt (5), so festgelegt werden, dass es über der Bauteilkamera 19 angeordnet ist. Unabhängig davon, ob das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet, ein oberflächenmontiertes Bauteil 4a oder ein Durchsteckbauteil 4b ist, kann die Bauteilkamera 19 ein Bild des Bauteils 4 an der gleichen Abbildungshöhe H in dem Bildaufnahmegebiet Rg erzeugen (7 und 8).
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Wenn eine Abbildung des oberflächenmontierten Bauteils 4a, dessen untere Fläche von den ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 beleuchtet ist, durch das Abbildungsteil 35 durchgeführt wird, werden Bilder, etwa wie jene, wie sie in den 9(a) und (b) gezeigt sind, in denen die entsprechenden Elektrodenteile 4D heller erscheinen als die untere Fläche des oberflächenmontierten Bauteils 4a, erhalten. Die Steuereinrichtung 20 kann die Positionen der Elektrodenteile 4D erkennen, die in dem oberflächenmontierten Bauteil 4a enthalten sind, wobei dies auf der Grundlage der Bilder erfolgt, und daher kann die Lage bzw. Gestalt des oberflächenmontierten Bauteils 4a erfasst werden.
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Wenn die Bildaufnahme des Durchsteckbauteils 4b erfolgt, wenn lediglich die sich nach unten erstreckenden Teile 4F durch die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 beleuchtet sind und die Bilderzeugung durch das Abbildungsteil 35 erfolgt, werden Bilder erhalten, etwa wie jene, die in den 10(a) und (b) gezeigt sind, in denen erkennbar ist, dass aufgrund dessen, dass Licht die untere Fläche des Durchsteckbauteils 4b nicht erreicht, die untere Fläche des Durchsteckbauteils 4b dunkel ist, und nur die unteren Enden der sich nach unten erstreckenden Teile 4F, die beleuchtet sind, sind hell. Die Steuereinrichtung 20 kann die Positionen der sich nach unten erstreckenden Teile 4F, die in dem Durchsteckbauteil 4b enthalten sind, auf der Grundlage der Bilder erkennen, und daher kann die Lage bzw. Gestalt des Durchsteckbauteils 4b erfasst werden.
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Auf der Grundlage des Bildes des Bauteils 4, das durch die Bildaufnahme mittels des Abbildungsteils 35 erhalten wird, wie dies zuvor beschrieben ist, kann die Steuereinrichtung 20 die Lage bzw. Gestalt des Bauteils 4 erfassen und bestimmen, ob in dem Bauteil 4 ein unnormaler Punkt erkannt wird oder nicht. Wenn hier beispielsweise eine Biegung oder ein Defekt an den Elektrodenteilen 4b des oberflächenmontierten Bauteils 4a erkannt wird, oder wenn beispielsweise eine Biegung oder ein Defekt an den sich nach unten erstreckenden Teilen 4F des Durchsteckbauteils 4b erkannt wird, dann wird ein unnormaler Punkt de Bauteils 4 erkannt.
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9(a) ist ein Beispiel des Bildes, wenn keine Biegung in allen 16 Elektrodenteilen 4D, die das oberflächenmontierte Bauteil 4a enthält, vorhanden ist, und alle Elektrodenteile 4D sind korrekt ausgerichtet. In diesem Falle bestimmt die Steuereinrichtung 20, dass in dem oberflächenmontierten Bauteil 4a kein abweichender Punkt erkannt wird. 9(b) ist ein Beispiel des Bildes, wenn eine Biegung in einem der 16 Elektrodenteile 4D (gezeigt als 4Dp) erzeugt ist, und der Elektrodenteil 4D, in welchem eine Verbiegung hervorgerufen wurde, ist nicht zu anderen Elektrodenteilen 4D ausgerichtet. In diesem Falle bestimmt die Steuereinrichtung 20, dass eine Unregelmäßigkeit in dem oberflächenmontierten Bauteil 4a erkannt wird.
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10(a) ist ein Beispiel des Bildes, in dem keine Verbiegung in allen 16 sich nach unten erstreckenden Teilen 4F, die in dem Durchsteckbauteil 4D enthalten sind, erzeugt ist, und alle sich nach unten erstreckenden Teile 4F sind korrekt ausgerichtet. In diesem Falle bestimmt die Steuereinrichtung 20, dass keine Unregelmäßigkeit in dem Durchsteckbauteil 4D erkannt wird. 10(b) ist ein Beispiel des Bildes, wenn eine Verbiegung in einem der 16 sich nach unten erstreckenden Teile 4F (als 4Fp gezeigt) hervorgerufen wurde und der sich nach unten erstreckende Teil 4Fp, in welchem eine Verbiegung erzeugt ist, ist nicht zu anderen sich nach unten erstreckenden Teilen 4F ausgerichtet. In diesem Falle bestimmt die Steuereinrichtung 20, dass eine Unregelmäßigkeit in dem Durchsteckbauteil 4b erkannt ist.
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Sodann wird ein Ergebnis erhalten, dass eine Unregelmäßigkeit in dem Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 angesaugt ist, vorhanden ist oder nicht vorhanden ist. Wenn eine Unregelmäßigkeit in dem Bauteil 4 aufgrund der erfassten Lage bzw. Gestalt des Bauteils 4 nicht erkannt ist, dann veranlasst die Steuereinrichtung 20 die Ansaugdüse 17 (den Montagekopf 16) sich so zu bewegen, dass das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 angesaugt ist, sich präzise auf die Bauteilmontagestelle auf der Platine 2 bewegt, die durch die Transporteinrichtung 12 positioniert ist. Wenn andererseits eine Unregelmäßigkeit in dem Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 angesaugt ist, erkannt ist, verwirft die Steuereinrichtung 20 das Bauteil 4, ohne dass es auf der Platine 2 montiert wird.
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In den Bauteilmontagevorgängen, die von der Bauteilmontageeinrichtung 1 mit dem obigen Aufbau ausgeführt werden, veranlasst die Steuereinrichtung 20 zunächst, dass die Platine 2, die von anderen Einrichtungen (beispielsweise einer Lötanlage), die in Prozessrichtung aufwärt zu der Bauteilmontageeinrichtung angeordnet ist, zugeführt wird, an einer vorbestimmten Betriebsposition positioniert wird, indem diese von der Transporteinrichtung 121 (Schritt ST1, der in 11 gezeigt ist) herantransportiert wird. Die Platinenkamera 18 (der Montagekopf 16) wird veranlasst, sich über die Platine 2 zu bewegen, indem der Kopfbewegungsroboter 15 betätigt wird, es wird eine Bilderkennung ausgeführt, indem die Platinenkamera 18 veranlasst wird, ein Bild einer Platinenmarkierung auf der Platine 2 zu erzeugen, und es wird eine Positionsabweichung in Bezug auf eine normale Betriebsposition der Platine 2 berechnet (Schritt ST2, der in 11 gezeigt ist).
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Nachdem die Positionsabweichung der Platine 2 berechnet ist, veranlasst die Steuereinrichtung 20 den Montagekopf 16, sich über die Bandzufuhreinrichtung 13 zu bewegen, indem der Kopfbewegungsroboter 15 betätigt wird, und indem die Ansaugdüse veranlasst wird, das Bauteil 4, das an den Bauteilzufuhrstationen 13p der Behälterzufuhreinrichtung 13 bereitgestellt wird, zu berühren. Gleichzeitig wird ein Unterdruck an die Ansaugdüse 17 durch Ausführen eines Steuerungsvorgangs für den Ansaugmechanismus 26 angelegt, und das Bauteil 4 wird angesaugt und durch die Ansaugdüse 17 aufgenommen (Schritt ST3, der in 11 gezeigt ist).
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Die Steuereinrichtung 20 bestimmt, ob das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet, aktuell ein Durchsteckbauteil 4b ist oder nicht, aus dem Inhalt des Montageprogramms (Schritt ST4, der in 11 gezeigt ist). Wenn das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet, aktuell kein Durchsteckbauteil 4b ist (ein oberflächenmontiertes Bauteil 4a), dann werden die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 eingeschaltet (Schritt ST5, der in 11 gezeigt ist), und wenn das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet, aktuell ein Durchsteckbauteil 4b ist, dann werden die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 eingeschaltet (Schritt ST6, der in 11 gezeigt ist).
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Somit sind die Schritte ST4 bis ST6 Verfahrensabläufe zum Umschalten zwischen der Situation, dass das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet, durch die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 beleuchtet wird und der Situation, dass das Bauteil 4 durch die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 beleuchtet wird, wobei die Änderung davon abhängt, ob das Bauteil 4 ein oberflächenmontiertes Bauteil 4a oder ein Durchsteckbauteil 4b ist.
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Nachdem die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 oder die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 eingeschaltet sind in Abhängigkeit davon, ob das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet, aktuell ein Durchsteckbauteil 4b ist oder nicht, veranlasst die Steuereinrichtung 20, dass das Bauteil 4 in dem Bildaufnahmefeld Rg der Bauteilkamera 19 angeordnet wird, indem eine Bewegung der Ansaugdüse 17 (des Montagekopfs 16) veranlasst wird, und das Bauteil 4 wird von der Bauteilkamera 19 von unten abgebildet (Schritt ST7, der in 11 gezeigt ist).
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Das Bauteil 4 kann abgebildet werden, während eine Abtastbewegung ausgeführt wird, so dass die Ansaugdüse 17 (der Montagekopf 16) horizontal bewegt wird, wodurch das Bauteil 4 über die Bauteilkamera 19 horizontal hinweg fährt. Sobald die Bewegung der Ansaugdüse 17 über der Bauteilkamera 19 anhält, wird konventioneller Weise ein Absinken der Ansaugdüse 17 bewirkt, und es muss ein teurer Flächensensor in dem Abbildungsteil 35 verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform können jedoch die Kosten gesenkt werden, da in der Bauteilkamera 19 ein Zeilensensor bzw. Liniensensor für das Abbildungsteil 35 im Hinblick auf die obige Abtastung verwendet werden kann.
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Nachdem das Bauteil 4 durch die Bauteilkamera 19 abgebildet ist, bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob eine Unregelmäßigkeit in dem Bauteil 4 erkannt wird oder nicht, indem die Bilderkennung an den Bilddaten des Bauteils 4, die in dem Abbildungsschritt erhalten werden, ausgeführt wird (Schritt ST8, der in 11 gezeigt ist). Wenn folglich eine Unregelmäßigkeit in dem Bauteil 4 nicht erkannt wird, erfasst die Steuereinrichtung 20 die Lage bzw. den Umriss bzw. die Gestalt des Bauteils 4 relativ zu der Ansaugdüse 17 und berechnet eine Positionsabweichung (Ansaugabweichung) zu der Ansaugdüse 17 (Schritt ST9, der in 11 gezeigt ist). Die Steuereinrichtung 20 veranlasst die Ansaugdüse 17 (den Montagekopf 16), sich über die Platine 2 zu bewegen, veranlasst, dass das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet, einen Kontakt zu einer Montagesollposition herstellt, indem die Funktion des Düsenantriebsmechanismus 25 gesteuert wird (an dieser Stelle ist Lotmaterial auf die Elektrode 3 an der Montagesollposition mittels einer Lötanlage, die in Prozessrichtung aufwärts zu der Bauteilmontageeinrichtung 1 angeordnet ist, aufgebracht), wobei der Kontakt auf der Platine 2 erfolgt, die durch die Transporteinrichtung 12 positioniert ist, es wird das Vakuum zu der Ansaugdüse 17 unterbrochen, indem ein Steuervorgang des Ansaugmechanismus 26 durchgeführt wird, und das Bauteil 4 wird auf der Platine 2 montiert (Schritt ST10, der in 11 gezeigt ist).
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Wenn dabei das Bauteil 4 auf der Platine 2 montiert wird, führt die Steuereinrichtung 20, nachdem die Lage bzw. der Umriss bzw. die Gestalt des Bauteils 4 in dem Schritt ST9 erkannt sind, eine Positionsänderung (einschließlich einer Drehzustandsänderung) der Ansaugdüse 17 durch, um die Positionsabweichung der Platine 2, die erhalten wird, wenn die Platinenmarkierung von der Platinenkamera 18 abgebildet wird, und die Positionsabweichung (Ansaugabweichung) des Bauteils 4 in Bezug auf die Ansaugdüse 17 zu kompensieren, die erhalten wird, wenn das Bauteil von der Bauteilkamera 19 abgebildet wird.
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Somit wird die Steuereinrichtung 20 zu einer Montagesteuereinheit, die, nachdem das Bauteil 4 durch die Bauteilkamera 19, die eine Bilderzeugungseinrichtung ist, abgebildet ist, die Lage bzw. den Umriss des Bauteils 4 auf der Grundlage des Bildes erfasst, das durch den Bilderzeugungsvorgang erhalten wird, und die Steuereinrichtung veranlasst, dass das Bauteil 4 auf der Platine 2, die durch die Transporteinrichtung 12 positioniert ist, auf der Grundlage der erfassten Lage bzw. des erfassten Umrisses bzw. der Gestalt montiert wird. Ferner werden der Schritt ST9 und der Schritt ST10 zu Prozeduren, die die Lage bzw. den Umriss bzw. die Gestalt des Bauteils 4 auf der Grundlage des Bildes erfassen, das durch den Abbildungsvorgang bzw. Bilderzeugungsvorgang der Bauteilkamera 19 im Schritt ST7 bereitgestellt wird, und wodurch veranlasst wird, dass das Bauteil 4 auf der Platine 2, die durch die Transporteinrichtung 12 positioniert ist, auf der Grundlage der erfassten Lage montiert wird.
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Wenn andererseits eine Unregelmäßigkeit in dem Bauelement im Schritt ST8 erkannt wird, verwirft die Steuereinrichtung 20 das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet, an einer vorbestimmten Bauteilentsorgungsposition (in der Figur nicht gezeigt) (Schritt ST11, der in 11 gezeigt ist).
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Nach Beendigung des Schritts ST10 oder des Schritts ST11 bestimmt die Steuereinrichtung 20, ob alle Bauteile 4, die auf der Platine 2 montiert werden sollten, tatsächlich auf der Platine 2 montiert sind (Schritt ST12, der in 11 gezeigt ist). Wenn alle Bauteile 4, die auf der Platine 2 montiert sein sollen, nicht auf der Platine 2 montiert sind, kehrt das Verfahren zum Schritt ST3 zurück und es wird das nächste Bauteil 4 aufgenommen, und wenn alle Bauteile 4, die auf der Platine 2 montiert sein sollten, auf der Platine 2 tatsächlich montiert sind, wird die Transporteinrichtung 12 betätigt und die Platine 2 wird zu anderen Einrichtungen ausgegeben (beispielsweise an eine nachgeordnete Montageinspektionsanlage), die in Prozessrichtung abwärts zu der Bauteilmontageeinrichtung 1 angeordnet ist (Schritt ST13, der in 11 gezeigt ist).
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Wie zuvor beschrieben ist, enthält die Bauteilkamera 19, die in der Bauteilmontageeinrichtung 1 enthalten ist, die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 als eine erste Beleuchtungseinheit, um die untere Fläche des Bauteils 4 (oberflächenmontiertes Bauteil 4a) zu beleuchten, indem Licht auf das Bauteil 4 schräg von unten eingestrahlt wird, wenn das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet und in dem Bildaufnahmefeld Rg angeordnet ist, ein oberflächenmontiertes Bauteil 4a ist, das auf der Oberfläche der Platine 2 zu montieren ist, und die Einrichtung enthält die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 als eine zweite Beleuchtungseinheit, um lediglich die sich nach unten erstreckenden Teile 4F des Bauteils 4 zu beleuchten (Durchsteckbauteil 4b), indem Licht auf das Bauteil 4 unter einem Einstrahlwinkel eingestrahlt wird, der näher an einer horizontalen Einstrahlrichtung liegt als der Einstrahlwinkel des Lichts der ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 (nicht die horizontale Einstrahlrichtung, aber kleiner als der Einstrahlwinkel des Lichtes der ersten Beleuchtungseinrichtungen 32), wenn das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet und in dem Bildaufnahmefeld Rg angeordnet ist, ein Durchsteckbauteil 4b ist, das sich nach unten erstreckende Teile 4F enthält, die sich nach unten erstrecken; die Einrichtung 1 enthält ferner das Beleuchtungsumschaltteil 34 als eine Beleuchtungsumschalteinheit, die zwischen der Situation hin und her schaltet, dass das Bauteil 4 durch die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 beleuchtet wird und dass das Bauteil 4 durch die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 beleuchtet wird, wobei dies auf der Grundlage erfolgt, ob das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet, ein oberflächenmontiertes Bauteil 4a oder ein Durchsteckbauteil 4b ist; und die Einrichtung 1 enthält das Abbildungsteil 35 als eine Abbildungseinheit 35 bzw. Bilderzeugungseinheit, die das Bauteil 4, das von den ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 oder den zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 beleuchtet ist, abbildet.
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Ferner umfasst das Bilderzeugungsverfahren der Bauteilkamera 19 Prozeduren (Schritt ST4 bis Schritt ST6), die zwischen der Situation umschalten, dass das Bauteil 4 durch die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 beleuchtet ist, und dass das Bauteil 4 durch die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 beleuchtet ist, wobei dies auf der Grundlage erfolgt, ob das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 anhaftet, ein oberflächenmontiertes Bauteil 4a oder ein Durchsteckbauteil 4b ist, und es enthält eine Prozedur (Schritt ST7), in welchem das Bauteil 4, das durch die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 oder die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 beleuchtet ist, abgebildet wird.
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Für die Bauteilkamera 19 und das Bilderzeugungsverfahren davon gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, wie zuvor beschrieben ist, sowohl, wenn das Bauteil 4 durch die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 beleuchtet ist, als auch wenn das Bauteil 4 durch die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 beleuchtet ist, das abzubildende Gebiet Ar des Bauteils 4 so festgelegt werden, dass es über der Bauteilkamera 19 angeordnet ist. Ferner kann mit der Bauteilkamera 19 und deren Bilderzeugungsverfahren in der vorliegenden Ausführungsform unabhängig davon, ob das Bauteil 4, das an der Ansaugdüse 17 angesaugt ist, ein oberflächenmontiertes Bauteil 4a oder ein Durchsteckbauteil 4b ist, das Bauteil 4 an der gleichen Bilderzeugungshöhe bzw. Abbildungshöhe H in dem Bildaufnahmefeld Rg abgebildet werden. Es ist daher in der Bauteilkamera 19 und dem dazugehörigen Bilderzeugungsverfahren in der vorliegenden Erfindung das Bauteil 4, das anhaftet und in dem Aufnahmebereich der Bauteilkamera 19 angeordnet ist, nicht notwendig, dass die Ansaugdüse 17 absinkt, sobald die horizontale Bewegung der Absaugdüse 17 anhält wie zuvor. Die für die Bilderzeugung des Durchsteckbauteils 4b erforderliche Zeit ist kürzer und eine Zunahme des Montagetakts der Bauteilmontageeinrichtung kann verhindert werden.
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Ferner können in der Bauteilkamera 19 und in dem dazugehörigen Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform die ersten Beleuchtungseinrichtungen 32, die verwendet werden, wenn das oberflächenmontierte Bauteil 4a abgebildet wird, und die zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33, die verwendet werden, wenn das Durchsteckbauelement 4b abgebildet wird, nebeneinander angeordnet werden, und das Durchsteckbauteil 4b kann an der gleichen Abbildungshöhe H abgebildet werden, an der auch das oberflächenmontierte Bauteil 4a abgebildet wird. Daher kann für die Bauteilkamera 19 und das dazugehörige Bilderzeugungsverfahren in der vorliegenden Ausführungsform unabhängig davon, ob das Bauteil 4 ein oberflächenmontiertes Bauteil 4a oder ein Durchsteckbauteil 4b ist, der Betrieb der Ansaugdüse 17 in gleichbleibender Weise ausgeführt werden, wenn das Bauteil 4 abgebildet wird.
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In der Bilderzeugungseinrichtung (die Bauteilkamera 19) und in dem Bilderzeugungsverfahren in der vorliegenden Ausführungsform können Bauteile (beispielsweise BGA) eines Typs, in welchem sich nach unten erstreckende Teile (Höker) enthalten sind, sowie oberflächenmontierte Bauteile abgebildet werden, wenn Licht sowohl von den ersten Beleuchtungseinrichtungen 32 als auch den zweiten Beleuchtungseinrichtungen 33 ausgestrahlt wird.
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Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert mit Bezug zu speziellen Ausführungsformen beschrieben ist, ist ersichtlich, dass diverse Modifizierungen und Änderungen vom Fachmann vorgenommen werden können, ohne von dem Grundgedanken und dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
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Diese Anmeldung beruht auf der
Japanischen Patentanmeldung (Patenanmeldung 2011-044644 ), die am 02. März 2011 eingereicht wurde, und auf der
Japanischen Patenanmeldung (Patentanmeldung 2011-044645 ), die am 02. März 2011 eingereicht wurde, deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme mit eingeschlossen sind.
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<Industrielle Anwendbarkeit>
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Eine Bauteilmontageinrichtung, ein Bauteilmontageverfahren, eine Bilderzeugungseinrichtung und ein Bilderzeugungsverfahren werden bereitgestellt, so dass die Abbildung von Durchsteckbauteilen in einer kurzen Zeit ausführbar ist und eine Zunahme des Montagetakts der Bauteilmontageeinrichtung verhindert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bauteilmontageinrichtung
- 2
- Platine
- 3
- Elektrode
- 4
- Bauteil
- 4a
- oberflächenmontiertes Bauteil
- 4b
- Durchsteckbauteil
- 4D, 4Dp
- Elektrodenteil
- 4F, 4Fp
- sich nach unten erstreckendes Teil
- 11
- Grundgestell
- 12
- Transporteinrichtung (Platinenpositioniereinheit)
- 13
- Bandzufuhreinrichtung (Bauteilzufuhreinheit)
- 13C
- Träger
- 13p
- Bauteilzufuhrstation
- 14
- Behälterzufuhreinrichtung (Bauteilzufuhreinheit)
- 14t
- Behälter
- 15
- Kopfbewegungsroboter
- 15a
- Y-Achsentisch
- 15b
- X-Achsentisch
- 16
- Montagekopf
- 17
- Ansaugdüse
- 18
- Platinenkamera
- 19
- Bauteilkamera (Bilderzeugungseinrichtung)
- 20
- Steuereinrichtung (Beleuchtungsumschalteinheit)
- 20a
- Bilderkennungsteil
- 21
- Transportantriebsmechanismus
- 22
- Bandzufuhrantriebsmechanismus
- 23
- Behälterzufuhrantriebsmechanismus
- 24
- Roboterantriebsmechanismus
- 25
- Düsenantriebsmechanismus
- 26
- Ansaugmechanismus
- 31
- Gehäuse
- 32
- erste Beleuchtungseinrichtungen (erste Beleuchtungseinheit)
- 33
- zweite Beleuchtungseinrichtungen (zweite Beleuchtungseinheit)
- 34
- Beleuchtungsumschaltteil (Beleuchtungsumschalteinheit)
- 35
- Abbildungsteil (Abbildungseinheit bzw. Bilderzeugungseinheit)
- A
- Pfeil
- Ar
- abzubildendes Gebiet
- J
- vertikale zentrale Achse
- K
- optische Abbildungsachse
- L1, L2
- optische Achse
- OP
- Bediener
- Rg
- Bildaufnahmefeld
- H
- Abbildungshöhe
